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干混砂浆是继混凝土之后又一具有广阔应用前景的新型绿色建筑材料,其中干粉物料的输送是整个干混砂浆生产设备的重要组成部分。负压气力输送是靠气源机械的吸气作用,将水泥、石灰粉等胶凝材料和其他干粉物料输送至原料筒仓,与其他机械输送方式如斗式、螺旋式输送相比,具有设备简单、布置灵活、占地面积小、操作方便、防止粉尘污染等特点。然而,对于干粉砂浆生产中负压气力输送系统的理论研究和设计方法仍不完善,智能化程度不高。本论文结合有限元模拟技术对负压气力输送过程进行了深入分析,探究在不同输送风速条件下输送管道中的物料流动状态和压力损失分布规律。通过对仿真结果的分析,确定物料的输送特性及输送系统主要参数之间的关系,优化气力输送参数。在Visual C++6.0平台上开发辅助设计计算软件,从而为负压气力输送的系统设计以及最佳气力输送方案的确定提供参考。论文首先研究了干混砂浆生产中负压气力输送系统的设计计算实例,在给定的输送率条件下,确定了管道输送管径和气体输送速度,指出管道系统的压力损失是整个气力输送系统的压力损失计算的关键。其次,基于气固两相流动理论建立了管道系统中物料输送过程有限元模拟的物理模型,对负压气力输送系统中输送物料粉煤灰颗粒的管道输送过程进行了数值模拟,重点分析了纯气相和气固两相条件下管道中压力损失和速度分布规律。然后,在有限元模拟结果的基础上,对负压气力输送系统输送管道直径、气体输送速度和输送量等输送参数进行优化设计。研究结果表明:在纯气相条件下,相同的出口速度时管道直径越大,管道系统的总压力损失会越小;当管道直径大于80mm时,压力损失的降低幅度逐渐减小,因此一味增大管径来减小压力损失并不可取;在给定的物料输送量条件下,气体输送速度过大时,相同的输送管道直径的系统的总压力损失随着输送气体速度增加而增加;气体输送速度过小时,管道系统的总压力损失随着气体速度减小反而增加;存在最佳经济速度点,使得管道系统的总压力损失最小;从三种输送管道型号(DN100,DN125和DN150)的有限元模拟分析结果看,在相同物料输送量和气体输送速度条件下,管道型号DN150对应的系统压力损失最小,然而需要综合考虑管道系统的制造成本才能确定最终的输送管道型号。最后,开发了负压气力输送系统辅助设计软件。建立负压气力输送系统总压降和系统总成本的函数模型,在VC++6.0平台下开发可视化设计计算程序。辅助设计软件主要包括系统参数存储模块,输送参数计算模块、设备选型和成本核算模块,为确定最优负压气力输送方案提供参考。